JPS6166566A - 無効電力制御形サイクロコンバ−タ装置 - Google Patents
無効電力制御形サイクロコンバ−タ装置Info
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- JPS6166566A JPS6166566A JP59184522A JP18452284A JPS6166566A JP S6166566 A JPS6166566 A JP S6166566A JP 59184522 A JP59184522 A JP 59184522A JP 18452284 A JP18452284 A JP 18452284A JP S6166566 A JPS6166566 A JP S6166566A
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M5/00—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
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- H02M5/04—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters
- H02M5/22—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
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- H02M5/27—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means for conversion of frequency
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は負荷に可変電圧可変周波数の交流電力を供給す
ると共に循環電流によって無効電力を任意に制御できる
無効電力制御形サイクロコンバータ装置に関するもので
ある。
ると共に循環電流によって無効電力を任意に制御できる
無効電力制御形サイクロコンバータ装置に関するもので
ある。
サイクロコンバータは一定周波数の交流電力を他の異な
る周波数の交流電力に直接交換する装置であるが、その
構成素子たるサイリスタを電源電圧１こよって転流させ
るため、電源から多くの無効７ｕカをとる次点がある。
る周波数の交流電力に直接交換する装置であるが、その
構成素子たるサイリスタを電源電圧１こよって転流させ
るため、電源から多くの無効７ｕカをとる次点がある。
またその無効電力は負荷側の周波数に同期して常Ｉこ変
動している。このため電源系統設備の容量を増大させる
だけでなく、無効電力変動１こより同一系統に接続され
た電気機器１こ種々の悪影響を及ぼしている。
動している。このため電源系統設備の容量を増大させる
だけでなく、無効電力変動１こより同一系統に接続され
た電気機器１こ種々の悪影響を及ぼしている。
第２図は受電端の無効電力を検出して無効電力を制御す
る無効菟力制佃形サイクロコンバータ装置の構成図であ
る。（この制御はフィードバック制御で以後Ｆ −Ｂ
１ｉｊｌ １１！１と略す。）図中ＣＣは循埋屯流式サ
イクロコンバータ本体、５ｓ−ｐ及び８Ｂ−Ｎはその正
群及び負群コンバータ、Ｌｏｇ及び−７は中間タップ付
直流リアクトル、１ノ０人りは負荷である。またＴ几は
電源トランス、ＣはΔ又は 接続された進相コンデンサ
、ＢＵＳは３相電線路である。制−回路としては受電端
の３相交流電流を検出する変流器ＣＴｓ、３相交流電圧
を検出する変成器ＰＴ、 無効電力演算器ＶＡＲ、制
卸補償回路Ｈ（ｓ）、正群コンバータ５ｓ−ｐの出力磁
流Ｉ、を検出する変流ＣＴ、 、負群コンバータ８Ｂ−
Ｎの出力磁流Ｉ、を検出する変流器ＣＴＮ、加算器人、
〜Ａ２、演算増幅器に０〜に１、反転増幅器に１、比較
器Ｃ８〜Ｃ８、絶対値回路ＡＢ８及び位相制御回路ＰＨ
−Ｐ 。
る無効菟力制佃形サイクロコンバータ装置の構成図であ
る。（この制御はフィードバック制御で以後Ｆ −Ｂ
１ｉｊｌ １１！１と略す。）図中ＣＣは循埋屯流式サ
イクロコンバータ本体、５ｓ−ｐ及び８Ｂ−Ｎはその正
群及び負群コンバータ、Ｌｏｇ及び−７は中間タップ付
直流リアクトル、１ノ０人りは負荷である。またＴ几は
電源トランス、ＣはΔ又は 接続された進相コンデンサ
、ＢＵＳは３相電線路である。制−回路としては受電端
の３相交流電流を検出する変流器ＣＴｓ、３相交流電圧
を検出する変成器ＰＴ、 無効電力演算器ＶＡＲ、制
卸補償回路Ｈ（ｓ）、正群コンバータ５ｓ−ｐの出力磁
流Ｉ、を検出する変流ＣＴ、 、負群コンバータ８Ｂ−
Ｎの出力磁流Ｉ、を検出する変流器ＣＴＮ、加算器人、
〜Ａ２、演算増幅器に０〜に１、反転増幅器に１、比較
器Ｃ８〜Ｃ８、絶対値回路ＡＢ８及び位相制御回路ＰＨ
−Ｐ 。
ＰＨ−Ｎが用いられる。
加算器Ａ、によってＩ、−ＩＮ＝＝Ｉ、を求める。これ
が負荷電流の検出値である。また、加算器ＡＩ、Ａ、と
絶対値回路ＡＢ８及び増幅器Ｋ。（３倍）１こよって次
の演算を行う。
が負荷電流の検出値である。また、加算器ＡＩ、Ａ、と
絶対値回路ＡＢ８及び増幅器Ｋ。（３倍）１こよって次
の演算を行う。
工。＝（ＩＰ＋ｌＮ−ｌ１１．Ｉ）／２ ・・・・・
・・・・（１）これが循環電流の検出値である。
・・・・（１）これが循環電流の検出値である。
まず負荷電流制卸の動作を説明する。
負荷電流指令Ｉ、 と実際に流れる負荷電流の検出値
ＩＬ ’（比較し、その１＠差ε３）こ比例した電圧
をサイクロコンバータから発生するように位相制御回路
Ｐ）ｌ−Ｐ 、 ＰＨ−Ｎ ｔ−制卸する。ＰＨ−Ｐの
出力位相αＰに対してＩ’１ｌ−Ｎの出力相αＮは、α
Ｎ ＝ １８０°−αＰの関係を保一つよう１こ増幅器
に、から反転増幅器に、を介してＰ Ｈ−Ｈに入力され
る。
ＩＬ ’（比較し、その１＠差ε３）こ比例した電圧
をサイクロコンバータから発生するように位相制御回路
Ｐ）ｌ−Ｐ 、 ＰＨ−Ｎ ｔ−制卸する。ＰＨ−Ｐの
出力位相αＰに対してＩ’１ｌ−Ｎの出力相αＮは、α
Ｎ ＝ １８０°−αＰの関係を保一つよう１こ増幅器
に、から反転増幅器に、を介してＰ Ｈ−Ｈに入力され
る。
すなわち、正群コンバータ５ｓ−ｐの出力電圧Ｖ。
：ｋｙ・Ｖ５−ＣｔｌＳα？と負群コンバータ８Ｂ−Ｎ
の出力電圧ｖＮ”ｋ Ｖ ” ｖｓ” ＣＯ８αＨ＝ｋ
ｖ−Ｖｓ−ｃｏｓ （１８０°−αＰ）は負荷端子でつ
り合った状態で通常の運転が行なわれる。
の出力電圧ｖＮ”ｋ Ｖ ” ｖｓ” ＣＯ８αＨ＝ｋ
ｖ−Ｖｓ−ｃｏｓ （１８０°−αＰ）は負荷端子でつ
り合った状態で通常の運転が行なわれる。
負荷電流指令１． を正弦波状に変化させるとそれに
応じて偏差ε、も変化し負荷ｔと正弦波電流Ｉ、が流れ
るように前記αＰ及びαＮが制御される。この通常の運
転では正群コンバータ５ｓ−ｐの出力電圧と負群コンバ
ータ８８−Ｎの出力電圧は等しくつり合っているため循
環４ＭｅＩｏはほとんど流れ彦い。
応じて偏差ε、も変化し負荷ｔと正弦波電流Ｉ、が流れ
るように前記αＰ及びαＮが制御される。この通常の運
転では正群コンバータ５ｓ−ｐの出力電圧と負群コンバ
ータ８８−Ｎの出力電圧は等しくつり合っているため循
環４ＭｅＩｏはほとんど流れ彦い。
次に循環磁流制卸の動作を説明する。電源端子には磁流
検出器ＣＴｓ及び゛磁圧検出器ＰＴが設置され、無効電
力演算器ＶＡＲｒこよってその無効電力Ｑが演算される
。無効電力の指令値Ｑは通常零；こ設定され、比較器Ｃ
１によって偏差ε、＝Ｑ−Ｑが発生させられる。制卸補
償回路（Ｈ）ｓは定常偏差６１と零１こするため通常積
分要素が使われ、その出カニｏ が循環電流Ｉｏの指
令値となる。比較器Ｃ１によって偏差ε＠＝Ｉｏ＊”’
Ｉｏ＊をとり増幅器に、を介して加算器Ａ４及び＾に
入力する。
検出器ＣＴｓ及び゛磁圧検出器ＰＴが設置され、無効電
力演算器ＶＡＲｒこよってその無効電力Ｑが演算される
。無効電力の指令値Ｑは通常零；こ設定され、比較器Ｃ
１によって偏差ε、＝Ｑ−Ｑが発生させられる。制卸補
償回路（Ｈ）ｓは定常偏差６１と零１こするため通常積
分要素が使われ、その出カニｏ が循環電流Ｉｏの指
令値となる。比較器Ｃ１によって偏差ε＠＝Ｉｏ＊”’
Ｉｏ＊をとり増幅器に、を介して加算器Ａ４及び＾に
入力する。
従って、Ｐ）（−Ｐ及びＰＨ−Ｎへの入力６番及びε、
は各々次のよう１こなる。ただしに、＝ −１とする。
は各々次のよう１こなる。ただしに、＝ −１とする。
ε４二に！−ε、十に、・εｔ 、−００，（２）ε
！ ＝−ｘ、 ＠ε、十に、・εｔ −０−０（Ｓ）
故にαｓ”１８０°−αＰの関係はくずれ、Ｋ１・ε、
に比例した分だけ正群コンバータ５ｓ−ｐの出力電圧Ｖ
？と負群コンバータ８８−Ｎの出力電圧Ｖ、とが不平衡
になる。その養電圧か直流リアクトルＬＯＩ及びＬＯｊ
Ｊに印加され、循環電流が流れる。Ｉｏ＊が指令値Ｉｏ
＊”より流れすぎれはε、が減少して上記差電圧を小さ
くする。結果的にはＩｏ＊はＩｏ＊に等しくなるように
制御される。
！ ＝−ｘ、 ＠ε、十に、・εｔ −０−０（Ｓ）
故にαｓ”１８０°−αＰの関係はくずれ、Ｋ１・ε、
に比例した分だけ正群コンバータ５ｓ−ｐの出力電圧Ｖ
？と負群コンバータ８８−Ｎの出力電圧Ｖ、とが不平衡
になる。その養電圧か直流リアクトルＬＯＩ及びＬＯｊ
Ｊに印加され、循環電流が流れる。Ｉｏ＊が指令値Ｉｏ
＊”より流れすぎれはε、が減少して上記差電圧を小さ
くする。結果的にはＩｏ＊はＩｏ＊に等しくなるように
制御される。
無効４力Ｑが進みの場合、ε、＝Ｑ−Ｑ＝−Ｑは正とな
り、”Ｏ’？増加させサイクロコンバータの遅れ無効電
流を大きくする。最終的ｌこはＱ＝０＋こなるように循
環電流工ｏが制御される。
り、”Ｏ’？増加させサイクロコンバータの遅れ無効電
流を大きくする。最終的ｌこはＱ＝０＋こなるように循
環電流工ｏが制御される。
逆ｊこＱが遅れの場合εｓｈｏとなり、Ｉｏ＊を減少さ
せ同じ＜Ｑ＝０になるように工０を制御している。
せ同じ＜Ｑ＝０になるように工０を制御している。
このようｆこして受電端の無効電力が零、すなわち基本
波力率を１１仁保持することができる。
波力率を１１仁保持することができる。
以上のように受電端に進相コンデンサＣを設置し、その
受電端の無効電力Ｑを検出して、進相コンデンサＣＩＣ
流れる進み無効電流Ｉｃａｐと循環式サイクロコンバー
タＣＣで流れる遅れ無効磁流Ｉｏの打消し合って制卸す
る無効電力制御サイクロコンバータには次のような欠点
がある。
受電端の無効電力Ｑを検出して、進相コンデンサＣＩＣ
流れる進み無効電流Ｉｃａｐと循環式サイクロコンバー
タＣＣで流れる遅れ無効磁流Ｉｏの打消し合って制卸す
る無効電力制御サイクロコンバータには次のような欠点
がある。
受電端の無効磁力の検出に伴うむだ時間や検出遅れがあ
ることと、及び制卸系を安定化し、無効電力を零にして
入力基本波力率を１にするため制卸補償要素として積分
吸素を用いているためにより無効電力制約系の応答を高
くとることができない。従・つて、負荷側の周波数が低
いときは比較的よく追従し、受？ｉ、ｉ、端の無効電力
２零１こ制御することができるが、負荷側の周波数が島
くなるに従い、制仰遅れが目立一つようになり、受電端
の無効電力は制６中遅れの分だけりＭること；こなる。
ることと、及び制卸系を安定化し、無効電力を零にして
入力基本波力率を１にするため制卸補償要素として積分
吸素を用いているためにより無効電力制約系の応答を高
くとることができない。従・つて、負荷側の周波数が低
いときは比較的よく追従し、受？ｉ、ｉ、端の無効電力
２零１こ制御することができるが、負荷側の周波数が島
くなるに従い、制仰遅れが目立一つようになり、受電端
の無効電力は制６中遅れの分だけりＭること；こなる。
第３図１こフィードフォワード制卸（以後Ｆ−Ｆｊｉｌ
ｌ ６ｍと略す））こよって無効電力ｋ ！ｆｆ’ｌ仰
する従来の無効電力制御形サイクロコンバータの購成図
を示第３図ｊこおいて、第２図と比較して相異点は、循
環電流指令値Ｉｏ を与える循環電流指令演算回路旧
０を設けたことで、その低制御回路及び循環式サイクロ
コンバータＣＣの構成は同じで゛ある。
ｌ ６ｍと略す））こよって無効電力ｋ ！ｆｆ’ｌ仰
する従来の無効電力制御形サイクロコンバータの購成図
を示第３図ｊこおいて、第２図と比較して相異点は、循
環電流指令値Ｉｏ を与える循環電流指令演算回路旧
０を設けたことで、その低制御回路及び循環式サイクロ
コンバータＣＣの構成は同じで゛ある。
従って、負荷電流制卸及び循環′４流制却の動作は第２
図と同じなので省略する。
図と同じなので省略する。
第４図は循環電流指令演算回路ＲＩｏ＊の具体例を示す
ものである。
ものである。
図中、ＡＢｓＵ ＊ ）Ｊ３８ ｖ、ＡＢＳＷ ｔｉ
絶対値回路、’４ 、に、０に、ｖ、Ｋａｗ は演算増
幅器、Ｍｏ ＋Ｍｖ ＋ Ｍｙ は乗算器、８ＱＵ
、 ＳＱＶ 、 ＳＱＷは正弦値を出力する演算回路、
Ａ５゜人７は加算器、ＤＩＶは割算器、Ｃ番は比較器、
ｖＲは無効電力設定器である。
絶対値回路、’４ 、に、０に、ｖ、Ｋａｗ は演算増
幅器、Ｍｏ ＋Ｍｖ ＋ Ｍｙ は乗算器、８ＱＵ
、 ＳＱＶ 、 ＳＱＷは正弦値を出力する演算回路、
Ａ５゜人７は加算器、ＤＩＶは割算器、Ｃ番は比較器、
ｖＲは無効電力設定器である。
各相サイクロコンバータの位相制卸入力電圧ＶσｌＪ＋
ｖαマ＋ｖｆｆＷを取り出し循環゛磁流指令回路Ｒ，Ｉ
ｏ＊に入力する。ｖａＵは第３図の増幅器に、の出力信
号を取り出したもので、ＣＯ８，、、と−ＣＯ８ｔｒＮ
σの平均値に比例した値をとる。故（こＶｆ！ＩＩ全増
＠器に、、、ｉこよって冗砂倍すること１こよって点弧
位相角αＵの余弦値Ｃ０８ａＯが求められる。この信号
Ｃ０８ａｔ＋は演算回路ＳＱＵでＥ［己ｓ ”ａ ｕの
演算を行い、点弧位相角αυの正弦値８ＩＮ、、が求ま
る。同様■こＶ（ＩＶから８ＩＮαマが、ｖＬｘｗから
ＳＩＮαＷが求められる。
ｖαマ＋ｖｆｆＷを取り出し循環゛磁流指令回路Ｒ，Ｉ
ｏ＊に入力する。ｖａＵは第３図の増幅器に、の出力信
号を取り出したもので、ＣＯ８，、、と−ＣＯ８ｔｒＮ
σの平均値に比例した値をとる。故（こＶｆ！ＩＩ全増
＠器に、、、ｉこよって冗砂倍すること１こよって点弧
位相角αＵの余弦値Ｃ０８ａＯが求められる。この信号
Ｃ０８ａｔ＋は演算回路ＳＱＵでＥ［己ｓ ”ａ ｕの
演算を行い、点弧位相角αυの正弦値８ＩＮ、、が求ま
る。同様■こＶ（ＩＶから８ＩＮαマが、ｖＬｘｗから
ＳＩＮαＷが求められる。
次１こ循環電流指令回路ＲＩｏ＊へ入力する負荷電流指
令値Ｉ、 、Ｉｖ、Ｉ、 は絶対値回路ＡＢＳＵ 、
Ａｇ３ Ｖ 、ＡＢＳＷで絶対値１ｘｕ ｌ、１■ｖ
１．ｌＩｗ ｌを検出し、その絶対値は乗算器Ｍ（＋
＋ ＭＹ Ｉ ＭＷ で正弦値ＳＩＮα、、ＳＩＮαｖ
、ＳＩＮαＷと個々ｆこ乗算し、加算器Ａ、でＩＩｔＩ
ｌ・ＳＩＮαυ＋ＩＩυ１・ＳＩＮαマ＋ｌＩｗ ｌ・
８ＩＮα１と加算される。七の出力は無効電力設定器Ｖ
几からの信号Ｉｃａｐと比較し、その出力信号ａ＝ １
ｃａｐ”−（ｌ Ｉ、”ｌ−８ＩＮαａ＋ｌＩｖ”ｌ
ＳＩＮαｖ＋ｌｘｗｌ−８ＩＮαＷ）は割算”１５ Ｄ
ＩＶ （こ入力する。
令値Ｉ、 、Ｉｖ、Ｉ、 は絶対値回路ＡＢＳＵ 、
Ａｇ３ Ｖ 、ＡＢＳＷで絶対値１ｘｕ ｌ、１■ｖ
１．ｌＩｗ ｌを検出し、その絶対値は乗算器Ｍ（＋
＋ ＭＹ Ｉ ＭＷ で正弦値ＳＩＮα、、ＳＩＮαｖ
、ＳＩＮαＷと個々ｆこ乗算し、加算器Ａ、でＩＩｔＩ
ｌ・ＳＩＮαυ＋ＩＩυ１・ＳＩＮαマ＋ｌＩｗ ｌ・
８ＩＮα１と加算される。七の出力は無効電力設定器Ｖ
几からの信号Ｉｃａｐと比較し、その出力信号ａ＝ １
ｃａｐ”−（ｌ Ｉ、”ｌ−８ＩＮαａ＋ｌＩｖ”ｌ
ＳＩＮαｖ＋ｌｘｗｌ−８ＩＮαＷ）は割算”１５ Ｄ
ＩＶ （こ入力する。
また、割算器ＤＩＶＩこは前記正弦値ＳＩＮαυ、ＳＩ
Ｎαマ。
Ｎαマ。
ＳＩＮαＷを加算器〜で加算され、増幅器−で２倍し、
その出力信号ｂ＝２（ＳＩＮα。＋ＳＩＮα、＋８ＩＮ
αＷ）が入力され、ａ／ｂを計算すること１こよって、
その出力は循環電流指令値Ｉｏ＊”が次のように求まる
。
その出力信号ｂ＝２（ＳＩＮα。＋ＳＩＮα、＋８ＩＮ
αＷ）が入力され、ａ／ｂを計算すること１こよって、
その出力は循環電流指令値Ｉｏ＊”が次のように求まる
。
る。
一般に循環電流式サイクロコンバータＣＣの無効電流成
分ＩＲＩＩＡＱ？は（３）式のように表わすことができ
る。ただし、３相の無効電流成分である。
分ＩＲＩＩＡＱ？は（３）式のように表わすことができ
る。ただし、３相の無効電流成分である。
１、Ｌｇｉａｔ＝２・Ｋ１ ・Ｉ （１（ＳＩＮα、＋
ＳＩＮαｖ＋８１ＮαＷ）”ＩＩｔ＋”ｌ−８ＩＮαｕ
＋ｌ Ｉ、”ｌ −８ＩＮａマ＋ｌＩ、”ｌ −８ＩＮ
αｗ−（ａ）（２）式と（３）式は次のような関係式１
こなる。
ＳＩＮαｖ＋８１ＮαＷ）”ＩＩｔ＋”ｌ−８ＩＮαｕ
＋ｌ Ｉ、”ｌ −８ＩＮａマ＋ｌＩ、”ｌ −８ＩＮ
αｗ−（ａ）（２）式と（３）式は次のような関係式１
こなる。
脣
１１１１ＡＱ？ ＝Ｋｔ ０ Ｉｃａｐ
＋＋＋＋＋＋＋＋ （４）従って受゛ｉＥ端の進
相コンデンサＣに進れる電流ＩｃａｐをＩ（ａｐ ＝
Ｉｃａｐ／に、 ｌこ設置すればｌＲ１１Ａａｙ ＝
Ｉｃａｐとなりサイクロコンバータ全体の遅れ無効電流
ＩＲＩＡ（１↑と進相コンデンサＣの進み無効電流Ｉｃ
ａｐが互いに打ち消し合い、受電端の基本波力率は１に
制御されること１こをる。
＋＋＋＋＋＋＋＋ （４）従って受゛ｉＥ端の進
相コンデンサＣに進れる電流ＩｃａｐをＩ（ａｐ ＝
Ｉｃａｐ／に、 ｌこ設置すればｌＲ１１Ａａｙ ＝
Ｉｃａｐとなりサイクロコンバータ全体の遅れ無効電流
ＩＲＩＡ（１↑と進相コンデンサＣの進み無効電流Ｉｃ
ａｐが互いに打ち消し合い、受電端の基本波力率は１に
制御されること１こをる。
以上のように無効電力制御にＦ−Ｆ制御を用いると、Ｆ
−Ｂ制ｒａ１こ比較して、検出遅れ及び積分要素が含ま
れないために、無効電力の制卸応答が速い制御特性を得
ることができるが次のような欠点がある。
−Ｂ制ｒａ１こ比較して、検出遅れ及び積分要素が含ま
れないために、無効電力の制卸応答が速い制御特性を得
ることができるが次のような欠点がある。
受電端の無効電力を零１こする；こは、１１１１ＡＯ？
＝ ｌＣａ１）＝Ｋｔ ’ Ｉｃａｐ ＋＋＋＋＋
＋＋ （５）が成り立つようにＩｃａｐを設定しなけれ
ばならない。
＝ ｌＣａ１）＝Ｋｔ ’ Ｉｃａｐ ＋＋＋＋＋
＋＋ （５）が成り立つようにＩｃａｐを設定しなけれ
ばならない。
しかし、循環＠流式サイクロコンバータを用いて無効電
力制御を行う装置１こおいて、サイクロコンバータの容
■政が大きく々ると、受電端に設置される進相コンデン
サの容量も同じように犬きくなる。従って大写ちｔのコ
ンデンサを投入すると、過大な突入電流が流れ、同じ系
統に接続されている機器Ｅこ悪影響を及ばず。一般にこ
のような影響をさけるために進相コンデンサは分割して
投入するのが普通である。
力制御を行う装置１こおいて、サイクロコンバータの容
■政が大きく々ると、受電端に設置される進相コンデン
サの容量も同じように犬きくなる。従って大写ちｔのコ
ンデンサを投入すると、過大な突入電流が流れ、同じ系
統に接続されている機器Ｅこ悪影響を及ばず。一般にこ
のような影響をさけるために進相コンデンサは分割して
投入するのが普通である。
Ｉ−・Ｆ制御の場合分割された進相コンデンサを順序投
入すると進相コンデンサに流れる電流Ｉｃａｐは投入個
数）こ比例して変化するために（５）式が満足しなくな
り、受「Ｅ端の基本波力率を１にすることができりとい
う欠点かあ・つた。
入すると進相コンデンサに流れる電流Ｉｃａｐは投入個
数）こ比例して変化するために（５）式が満足しなくな
り、受「Ｅ端の基本波力率を１にすることができりとい
う欠点かあ・つた。
以上のように黙効逝力訓電にＦ−Ｂ制又はＦ、Ｆ制御を
単独ｆこ用いるとＲｄｌ Ｈａ特性ｌこは一長一短があ
る。
単独ｆこ用いるとＲｄｌ Ｈａ特性ｌこは一長一短があ
る。
Ｆ、Ｂ制御１こおいては、検出遅れ及び積分要素がある
ために無効電力の制一応答が遅い。Ｆ、Ｆ制御１１］Ｉ
こおいては進相コンデンサを分割投入した場合、入力基
本波力率を常１こ１に制御することができない。
ために無効電力の制一応答が遅い。Ｆ、Ｆ制御１１］Ｉ
こおいては進相コンデンサを分割投入した場合、入力基
本波力率を常１こ１に制御することができない。
本発明は以上に鑑みてなされたもので、受電端の進相コ
ンデンサを分割して投入する無効電力制卸形サイクロコ
ンバータ装置において、循環電流指令値Ｉｏ＊をＦ、８
制御とＦ、Ｆ制御の循環電流指令値Ｉｏ＊ｂとＩｏ＊ａ
の和で与え、無効電力制御の制御応答の向上と、進相コ
ンデンサを分割投入しても常に入力基本波力率をＩＩこ
制御するようｌζした無効電力制御形サイクロコンバー
タ装置を提供すること上目的とする。
ンデンサを分割して投入する無効電力制卸形サイクロコ
ンバータ装置において、循環電流指令値Ｉｏ＊をＦ、８
制御とＦ、Ｆ制御の循環電流指令値Ｉｏ＊ｂとＩｏ＊ａ
の和で与え、無効電力制御の制御応答の向上と、進相コ
ンデンサを分割投入しても常に入力基本波力率をＩＩこ
制御するようｌζした無効電力制御形サイクロコンバー
タ装置を提供すること上目的とする。
（発明の概要〕
本発明は受電端の進相コンデンサを分割投入する無効電
力制御形サイクロコンバータｌこおいて循環ｉｊｌ （
ｊ’ｉｃ指令値ｒｏ ｋ ’ −ＢＦｌｒｌ旬とＦ
、 Ｆ制御の循環７ａ流指令値ｌｏｂと１６ａ の和で
与、えるようにした無効電力制御形サイクロコンバータ
装置である。
力制御形サイクロコンバータｌこおいて循環ｉｊｌ （
ｊ’ｉｃ指令値ｒｏ ｋ ’ −ＢＦｌｒｌ旬とＦ
、 Ｆ制御の循環７ａ流指令値ｌｏｂと１６ａ の和で
与、えるようにした無効電力制御形サイクロコンバータ
装置である。
第１図は不発明の無効電力制御形サイクロコンバータの
実施レリを示す。図においてＣＣはＵ・Ｖ・Ｗの循環Ｊ
Ｏｔｔ、式サイクロコンバータ本体でＣ０ＮＴ−Ｕ
。
実施レリを示す。図においてＣＣはＵ・Ｖ・Ｗの循環Ｊ
Ｏｔｔ、式サイクロコンバータ本体でＣ０ＮＴ−Ｕ
。
Ｃ０ＮＴ−Ｖ 、Ｃ０ＮＴ−Ｗは負荷電流制御回路及び
循環電流側脚回路でその構成及び制御動作は従来例（第
２図、第３図）と同じ、なので説明は省略する。
循環電流側脚回路でその構成及び制御動作は従来例（第
２図、第３図）と同じ、なので説明は省略する。
次に本発明に係わる回路構成及び制御動作１こついて述
べる。Ｃ，Ｉ Ｃ，、Ｃ，、Ｃ４は受電端；ζ分割して
設置した進相コンデンサ、ｓｗｌ、 ｓｗ、 ＋ ｓｗ
、 、 ｓｗ４は各進相コンデンサを投入するスイッチ
である。
べる。Ｃ，Ｉ Ｃ，、Ｃ，、Ｃ４は受電端；ζ分割して
設置した進相コンデンサ、ｓｗｌ、 ｓｗ、 ＋ ｓｗ
、 、 ｓｗ４は各進相コンデンサを投入するスイッチ
である。
電流検出器ＣＴｓ 、電圧検出器ＰＴ、無効電力設定器
ｖｉｔ１及び比較器Ｃ５、制−補償回路Ｈ（ｓ）は第２
図のＦ、 ａ ′ｆＢ１１卸と同じ回路構成で、受電端
の無効電力Ｑを検出し、受４端の無力電力Ｑを零１こす
るような循環７流指令値工ｏｂを出力する。
ｖｉｔ１及び比較器Ｃ５、制−補償回路Ｈ（ｓ）は第２
図のＦ、 ａ ′ｆＢ１１卸と同じ回路構成で、受電端
の無効電力Ｑを検出し、受４端の無力電力Ｑを零１こす
るような循環７流指令値工ｏｂを出力する。
一方回路）ＬＩｏ＊は第３図のＦ、Ｆ制御と同様に位相
入力電圧Ｖ、Ｏ，Ｖａマ＋ｖｆｌＷと負荷電流指令値Ｉ
ｕ。
入力電圧Ｖ、Ｏ，Ｖａマ＋ｖｆｌＷと負荷電流指令値Ｉ
ｕ。
エマＩＩＷの入力によって演算される循環電流指令値Ｉ
ｏａを出力する。
ｏａを出力する。
循環電流指令値ＩｏＪと工ｏｂ は比較器Ｃ６で比較さ
脣 れ、増４１ｉｉ；器に、を介して循環７流指令値工０
とし、Ｕ、Ｖ、Ｗのサイクロコンバータに与えられる。
脣 れ、増４１ｉｉ；器に、を介して循環７流指令値工０
とし、Ｕ、Ｖ、Ｗのサイクロコンバータに与えられる。
次１こ上記のような回路構成における無効′ｉｈ力の制
御動作について述べる。この場合第１図（こ示すよう齋
こ進相コンデンサの分割数は４分割でその容量は同じと
する。
御動作について述べる。この場合第１図（こ示すよう齋
こ進相コンデンサの分割数は４分割でその容量は同じと
する。
はじめに負荷電流指令値Ｉ、 、Ｉｖ、Ｉ、 は零と
してＩｃａｐはあらかじめ定められた無効電力ｔこなる
ような循環電流指令値Ｉ６ａを出力するように与えてお
く。（すなわち進相コンデンサを全部投入し、（５）式
が満足する状態のときである。） この状態では循環電流指令演算回路ＲＩｏ＊は（２）式
の演算の結果、Ｉ（１ａ＝Ｉｃａｐ／６の指令値を出力
する。
してＩｃａｐはあらかじめ定められた無効電力ｔこなる
ような循環電流指令値Ｉ６ａを出力するように与えてお
く。（すなわち進相コンデンサを全部投入し、（５）式
が満足する状態のときである。） この状態では循環電流指令演算回路ＲＩｏ＊は（２）式
の演算の結果、Ｉ（１ａ＝Ｉｃａｐ／６の指令値を出力
する。
この出カニｏａは比較器Ｃ６及び増幅器Ｋｓｔ介して循
環電流指令値■ｏ として循璋也流制旬回路１こ与え
られる。よって循環式サイクルコンバータに循環篭流工
０が流れ、受電端には遅れ無効電流１１’１ｌＡＯ？が
流れる。この無効゛電流■ＩＩＩＡＯ？が流れることに
よって無効電力演算回路ＶＡ几は遅れ無効電力Ｑを検出
する。（無効電力の符号は遅れの場合圧とし、進みの場
合は負とする。）遅れ無効電力Ｑは比較器Ｃｓで指令値
ｑと比較される。無効電力設定器ＶＦＬＩはＱ＝０と設
定されるため１こ比較器Ｃ３は−Ｑを出力し、制御補償
回路Ｈ（ｓ）を介して循環電流指令値−ｌ、ｂとして、
比較器Ｃ６に入力し、前記工Ｏａと比較される。循環電
流指令値−Ｉｏｂは受電端の無効電力が零１こなるよう
な値となる。従ってＩ。ａと−Ｉｏ＊ｂは互い１こ相殺
して比較器Ｃ６の出力は零となる。
環電流指令値■ｏ として循璋也流制旬回路１こ与え
られる。よって循環式サイクルコンバータに循環篭流工
０が流れ、受電端には遅れ無効電流１１’１ｌＡＯ？が
流れる。この無効゛電流■ＩＩＩＡＯ？が流れることに
よって無効電力演算回路ＶＡ几は遅れ無効電力Ｑを検出
する。（無効電力の符号は遅れの場合圧とし、進みの場
合は負とする。）遅れ無効電力Ｑは比較器Ｃｓで指令値
ｑと比較される。無効電力設定器ＶＦＬＩはＱ＝０と設
定されるため１こ比較器Ｃ３は−Ｑを出力し、制御補償
回路Ｈ（ｓ）を介して循環電流指令値−ｌ、ｂとして、
比較器Ｃ６に入力し、前記工Ｏａと比較される。循環電
流指令値−Ｉｏｂは受電端の無効電力が零１こなるよう
な値となる。従ってＩ。ａと−Ｉｏ＊ｂは互い１こ相殺
して比較器Ｃ６の出力は零となる。
よって循環電流指令ｆ［Ｉｏ も零となり、受電端の
無効電流ＩｉｍＡｏｖ Ｉよ零になる。
無効電流ＩｉｍＡｏｖ Ｉよ零になる。
上記の状態で進相コンデンサＣ，全投入する。受ｉｉ！
端には進み無効＋ＬＬｊｉｉ、 １ｅａｐ ＝ Ｉｃａ
ｐｓが流れ、進み無効屯カーΔＱを検出し、その結果、
循環電流指令値は−Ｉ６ａ＋Δｌｏａとなる。従って比
較器Ｃ６はΔ工〇−七出力し、増幅器に！を介して、進
み無効電流Ｉｃａｐｚ金打ち消すような循Ｊ１り小流指
令値Δ工０が与えられるため１こ受゛磁端の無効゛磁力
は雰と、ンリ、入力基本波力率は１１こ制御できる。
端には進み無効＋ＬＬｊｉｉ、 １ｅａｐ ＝ Ｉｃａ
ｐｓが流れ、進み無効屯カーΔＱを検出し、その結果、
循環電流指令値は−Ｉ６ａ＋Δｌｏａとなる。従って比
較器Ｃ６はΔ工〇−七出力し、増幅器に！を介して、進
み無効電流Ｉｃａｐｚ金打ち消すような循Ｊ１り小流指
令値Δ工０が与えられるため１こ受゛磁端の無効゛磁力
は雰と、ンリ、入力基本波力率は１１こ制御できる。
以上のような制御動作をさせることによって進相コンデ
ンサの分割数に関係なく、進相コンデンサの投入毎に入
力基本波力率を常ｔこＩＩこ制御するできる。
ンサの分割数に関係なく、進相コンデンサの投入毎に入
力基本波力率を常ｔこＩＩこ制御するできる。
次に分割された進相コンデンサｃ、、 ｃ、、 ｃ、、
ｃ。
ｃ。
を投入完了し、負荷電流指令値Ｉ、 、 Ｉｖ、 Ｉ、
を与えた場合を考える。
を与えた場合を考える。
循環゛電流指令演算回路ＲＩｏ＊は負荷電流指令値工υ
。
。
Ｉｖ、Ｉ、と位相入力電圧ＶＬｘＵ、Ｖαマ＋ ｖｆｆ
Ｗの入力によって（２）式の演算を行い、（５）式を満
足するような循環電流指令値Ｉｏａを出力する。そのた
め１こ循環電流指令値Ｉｏ＊は（５）式を満足するＩｏ
＊ａが出力された瞬間は大きな工０ が与えられる。し
かし、無効演算回路ＶＡ几はそのために発生する無効電
力Ｑを検出し、循環電流指令値Ｉｏ＊をおさえるような
循環電流積令値■ｏｂト出力し、その指令値Ｉｏ＊ｂは
時間の経過とともに零１こなる。従って定常状態（こお
いては制御の動作の速い循環電流指令値工０３によって
無効′・ａ力制御が行なわれる。
Ｗの入力によって（２）式の演算を行い、（５）式を満
足するような循環電流指令値Ｉｏａを出力する。そのた
め１こ循環電流指令値Ｉｏ＊は（５）式を満足するＩｏ
＊ａが出力された瞬間は大きな工０ が与えられる。し
かし、無効演算回路ＶＡ几はそのために発生する無効電
力Ｑを検出し、循環電流指令値Ｉｏ＊をおさえるような
循環電流積令値■ｏｂト出力し、その指令値Ｉｏ＊ｂは
時間の経過とともに零１こなる。従って定常状態（こお
いては制御の動作の速い循環電流指令値工０３によって
無効′・ａ力制御が行なわれる。
し発明の効果Ｊ
以上のように本発明は受電端；こ進相コンデンサを分割
して設置した無効制御形サイクロコンバータにおいて、
無効「江力制卸１こＦ、Ｆ制御とＦ、Ｂ制御で得られる
循環電流指令値工◇１と工Ｏｂの和を循環電流指令値Ｉ
ｏ＊として与えること］こよって、分割投入Ｉこ関係な
く常１こ入力基本波力率を１に制御できる。又、定常状
態１こおいては、無効電力の制御応答が速くできる無効
磁力制卸形サイクロコンバータ装置１りを提供すること
ができる。
して設置した無効制御形サイクロコンバータにおいて、
無効「江力制卸１こＦ、Ｆ制御とＦ、Ｂ制御で得られる
循環電流指令値工◇１と工Ｏｂの和を循環電流指令値Ｉ
ｏ＊として与えること］こよって、分割投入Ｉこ関係な
く常１こ入力基本波力率を１に制御できる。又、定常状
態１こおいては、無効電力の制御応答が速くできる無効
磁力制卸形サイクロコンバータ装置１りを提供すること
ができる。
第１図は本発明の一実施例を示す無効電力制御回路の構
成図、＠２図と第３図は従来のそれぞれ異る無効電力制
卸形サイクロコンバータの構成図、第４図は第３図ｉこ
おける循環電流指令演算回路の構成図である。 ＣＣ・・サイクロコンバータ本体 ５ｓ−ｐ、・・正群コンバータ ８８−Ｎ、・・負群コンバータ
成図、＠２図と第３図は従来のそれぞれ異る無効電力制
卸形サイクロコンバータの構成図、第４図は第３図ｉこ
おける循環電流指令演算回路の構成図である。 ＣＣ・・サイクロコンバータ本体 ５ｓ−ｐ、・・正群コンバータ ８８−Ｎ、・・負群コンバータ
Claims (1)
- 負荷に可変電圧可変周波数の交流電力を供給すると共に
循環電流によって遅れ無効電力を任意に制御できる無効
電力制御形サイクロコンバータを分割された進相コンデ
ンサと並列に運転して受電端の力率を改善する無効電力
制御形サイクロコンバータ装置において、循環電流指令
値Ｉ＿ｏ＾＊を上記無効電力を制御するためのフィード
バック制御系と、フィードフォワード制御系のそれぞれ
の循環電流指令値Ｉ＿ｏ＿ｂ＾＊とＩ＿ｏ＿ａ＾＊の和
として与えるようにしたことを特徴とする無効電力制御
形サイクロコンバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59184522A JPS6166566A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | 無効電力制御形サイクロコンバ−タ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59184522A JPS6166566A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | 無効電力制御形サイクロコンバ−タ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6166566A true JPS6166566A (ja) | 1986-04-05 |
| JPH0477550B2 JPH0477550B2 (ja) | 1992-12-08 |
Family
ID=16154671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59184522A Granted JPS6166566A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | 無効電力制御形サイクロコンバ−タ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6166566A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01243872A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-28 | Toshiba Corp | 高周波リンク変換装置 |
| JP2008210145A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 電力変換システムの制御方法並びにその制御方法を用いた電力変換システム |
-
1984
- 1984-09-05 JP JP59184522A patent/JPS6166566A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01243872A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-28 | Toshiba Corp | 高周波リンク変換装置 |
| JP2008210145A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 電力変換システムの制御方法並びにその制御方法を用いた電力変換システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0477550B2 (ja) | 1992-12-08 |
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